从D语言看C++ Template语法

许式伟 (版权声明)
2007-5-2

D语言是一门新兴的语言，它试图结合C/C++性能上的高效，同时又象Python、Ruby等“现代”语言那样具备高效的生产力。CSDN曾经对其做过专题报道。

我本人蛮喜欢D语言的语法，觉得当之无愧的简洁典雅。当然需要澄清的是，我不想让人误会，我不是要倡导“C/C++已死，请使用D语言”。本文也没有打算全面去讨论D语言。这里我只是把目光锁定在D语言的Template语法上。

我们先来看看C++中如何实现阶乘。

1）用函数实现阶乘：

int factorial(int n)
{
   if (n == 0) return 1;
   else return n * factorial(n-1);
} 

void test()
{
    printf(“4! = %d “, factorial(4));
}

2）用模板实现的阶乘:

template <int n> struct factorial
{
    enum { result = n * factorial<n-1>::result }; 
};
  
template <> struct factorial<0>
{
    enum { result = 1 };
};
  
void test()
{
    printf(“4! = %d “, factorial<4>::result);
}

再来看看D语言中的阶乘。普通函数我们就不写了，这里列出D语言支持的两套模板语法：

1）和C/C++类似的模板文法：

template factorial(int n)
{
  const factorial = n * factorial!(n-1);
}
 
template factorial(int n : 0)
{
  const factorial = 1;
}
 
void test()
{
  writefln(factorial!(4));  // prints 24 
}

2）D语言引入的新型模板文法：

template factorial(int n)
{
  static if (n == 0)
    const factorial = 1;
  else
    const factorial = n * factorial!(n-1);
}

比较一下，我们不难理解，D语言对C++的模板文法主要做了以下2点改变：

1）将C++模板的改为了!(T)。并将 factorial::result 形式改为了 factorial!(n)。

2）引入了新的 static if 文法。

引起我注意的是改变2）。很明显，D语言在试图让写模板的人思维方法可以象写普通的函数那样进行。这是一个很有意义的尝试。我们设想一下，如果C++ Template也来支持 static if 文法：

template <int n> struct factorial
{
   static if (n == 0)
      enum { result = 1 };
   else
      enum { result = n * factorial<n-1>::result };
};

也许这会是一个不错的尝试。